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灰铸铁的偏析特点

2022-4-23 9:27:51      点击:

 ①   偏析倾向严重:铸铁内含有较多的溶质元素,元素的相互作用加大了铸铁的偏析程度。Mn、Cr、V、W、Mo等正偏析元素被凝固的固相推向LTF区,与LTF区中的碳相结合,进一步加重微观偏析。而钢中常存的溶质元素明显低于铸铁,因而钢的偏析倾向也较小。

    ②   元素的分布复杂:铸铁中溶质元素含量大,凝固组织种类多使元素分布变得复杂。如亚共晶铸铁的初生奥氏体和共晶奥氏体虽都是奥氏体组织,但两者的偏析系数不同。在一个共晶团内溶质元素的浓度也是极不均匀的。另外枝晶不仅在横截面上存在偏析,长度方向也存在明显的成分差异。

    ③   存在正反偏析特性:大多数的工程合金的元素偏析表现出来都是正偏析。铸铁则不同,除正偏析外,还有部分元素凝固时显示出反偏析特性。

    正偏析元素——Mn、Cr、Mo、W、P、S等

    反偏析元素——Si、Al、Cu、Ni、Co等

    各元素的偏析特性与它们的石墨化能力,形成碳化物的倾向有密切关系(P、S除外)。正偏析元素主要是碳化物形成元素,反偏析元素则是强石墨化元素。

    铸铁中的硅及其它石墨化元素的反偏析行为是由于铸铁中含有高的碳硅含量引起的。在碳硅含量较高的铸铁中,Fe-C-Si系中硅的分布与铸钢中不同。由于碳硅浓度的提高,Si-C相斥力增强,Si从富C的微小体积中被置换出来,被C排斥出液体而优先进入Fe相。随着枝晶或共晶团的生长,Si不断固溶于奥氏体,液相中的Si不断减少,由原先的正偏析转成反偏析,而C的微观偏析符号仍保持不变。在液相中Si被C排斥的原因在于:Si的3S3P轨道上的价电子离核心更远,并且被它的(K、L)内层所屏蔽,而C只有一个(K)屏蔽层。因此,在形成化学键时,Si比C更有优势。

    铜、镍、铝、钴等元素的反偏析行为是由于这些元素与铁形成的原子键远比有碳存在的Fe-Fe键强,形成的固溶体的热力学稳定性更好。  

NJ-TG4型炉前铁水质量管理仪用于炉前快速测定灰铸铁和球墨铸铁铁水的碳当量(CEL)、碳含量(C%)、硅含量(Si%)、锰含量(Mn%);预测普通灰铸铁的抗拉强度等。操作人员经简单培训即可操作。

技术参数

测量对象

测量范围

测量精度

分析时间

CEL

2.504.80%

±0.08%

1.5分钟

C%

2.304.20%

±0.05

Si%

0.603.80%

±0.10%

Mn%

0.10~1.40%

±0.15%

抗拉强度

100400MPa

±10MPa

硬度

150300HB

±10HB


          

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